长白山区道路建设生态景观恢复技术研究.docx
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长白山区道路建设生态景观恢复技术研究
长白山区公路建设的生态、景观恢复技术研究
研究报告
一、项目研究目的意义
举世闻名的长白山是世界上最丰富的立体自然资源宝库，也是联合国国际生物圈保护区。
长白山区位于欧亚大陆东端，处于地球的北温带季风气候区。
绵延上千公里的长白山脉，横亘于吉林、辽宁、黑龙江三省的东部，巍巍长白山，滔滔松江水，莽莽黑土地是东北地区广大人民赖以生存的生态保障，长白林海对区域经济的发展起着举足轻重的作用。
本项目研究范围是指大黑山以东的吉林省内长白山地区，包括延边朝鲜族自治州、通化市、白山市和吉林市、辽源市大部分，面积约10.7万平方公里，占吉林省面积的百分之六十之多。
吉林省到2030年高速公路规划总里程约为5000公里，省会至市（州）和长白山实现高速公路连接；国省干线公路新改建1920公里，投资约210亿，基本建成二级以上公路构成的国省干线公路主骨架。
在长白山区将要兴建上千公里的高速公路和其他等级公路，面临的生态环境问题将会越来越突出。
在长白山区进行大规模的公路建设势必对生态环境造成较大的影响，将会进一步加剧水土流失，尤其是施工期间大量的土石方工程对敏感水体可能产生的污染；对长白山特有的北温带自然景观和生物连续性产生一定的影响；对当地珍稀动、植物生活习性和栖息地产生影响等。
因此，如何进行后期生态、景观恢复显得越来越重要。
采取有效措施使公路建设对环境的破坏进行科学有效的恢复，最大限度的减少公路建设对环境的副作用，使公路这一线性构造物有机地融入自然环境之中，并在长白山区公路设计和建设中得到推广应用，提升这一地区和类似地区公路建设生态景观恢复水平，有利于人与环境的和谐相处，保护生态平衡。
因此及时开展长白山区公路建设的生态、景观恢复技术研究十分必要，其环境效益和社会效益巨大！
二、国内外技术现状
随着世界经济的发展，环境保护问题已成为全球共同关注的主题。
世界上很多国家，尤其是发达国家经历了加快发展、污染严重、环境治理的三部曲。
自60年代以来以美国、日本、加拿大、德国、英国为代表的国家开始关注公路建设中的生态恢复、环境景观美化和污染防治，并且制定了一系列公路景观设计、绿化和美化方面相关的技术标准和规范。
这些都为我们结合国内实际情况，进行公路生态景观建设提供了借鉴之处。
随着人们环保意识的不断提高，近些年来我国交通部门上下非常重视工程建设中的生态环保工作，进行了大量的技术研究、现场试验和示范工程，总结了很多宝贵的经验和教训。
但与发达国家相比，我们的差距还很大，以美国、加拿大为代表的国家环保工作起步较早、环保意识普遍较高，而且地广人稀，土地资源丰富。
而针对我国人均土地资源较少，且气候条件恶劣的国情，且全国的高速公路网尚未完全建成，正处于公路建设的投资阶段，因此，不能完全照搬国外的经验。
我们必须结合本国的经济发展现状与国情，结合路域的自然、人文特点，提出切合实际的高等级公路生态景观建设原则与方法，合理而有创造性地进行公路生态恢复与景观设计。
在我国大规模的公路建设是九十年代中后期的事，公路建设环境影响评价工作也仅走过了十余年的历程，相对国外发达国家起步较晚，公路建设生态恢复、景观设计理论的研究和建设实践还处于相对欠缺和滞后的水平，主要存在如下几个问题：
（1）公路生态恢复、景观设计在公路工程实施中没有得到足够的重视，缺乏系统的理论研究和适合不同情况的实用技术，还需要可操作性更强的规范、指南的约束与指导。
（2）国内已建的景观路、生态路主要集中在气候条件相对较好的地区，而我国北方地区、季冻地区的公路生态恢复和景观设计方面缺乏相关深入系统的研究。
（3）目前国内应用的多种坡面生态恢复材料和快速恢复施工技术方法大部分是从国外引进的技术。
总体来看，目前我国还未形成一套针对寒冷地区的较系统的公路生态、景观设计理论和方法，及适合恶劣条件坡面生态恢复的较成熟、系统的技术方法，更未见适合季冻山区系统的公路生态景观恢复模式和工程竣工验收标准。
因此，开展该项技术的研究不仅对广大的长白山区公路建设生态恢复具有重大的意义，而且对于季冻地区类似地貌类型也具有很好的借鉴意义。
三、项目研究内容及技术路线
1、研究内容
专题1长白山区公路建设生态恢复基础条件分析研究
①长白山区公路建设中主要生态问题辨识；
②按地形地貌、气候区域、植物特征等方面对本地区公路建设生态影响和恢复进行区划分类；
针对依托工程，对植被生态恢复的各种立地条件进行分析研究，并总结归类。
专题2长白山区公路建设的植被生态恢复与重建技术研究
①适宜长白山区公路生态建设的耐寒、耐旱、耐贫瘠、粗放式养护管理的乡土植物筛选；
②适宜路域内不同部位生长的植物合理配置研究；
③该区域公路坡面快速植被生态恢复新技术开发；
④生态型排水沟技术，包括生态型植草边沟、组合式柔性排水沟新技术开发研究；
⑤取弃土场生态恢复技术对策分析；
⑥林间沼泽湿地的保护和恢复对策。
专题3长白山区公路建设景观恢复与再造技术研究
①长白山地自然景观、人文景观分析研究；
②长白山公路景观的设计理念和方法；
③适合长白山区路域景观美化的野花、彩叶树建设技术；
④公路主要构筑物的景观协调技术集成。
专题4长白山区公路建设生态景观恢复模式及验收评定标准
①长白山区公路建设生态、景观恢复模式；
②选择评价指标，对生态恢复工程试验路段的后期效果进行评估，并为施工验收质量评定提供标准。
2、技术路线
本研究在全面调查掌握长白山区地质、地貌、气候、土壤和植物特征的基础上，分析区域内特有的自然景观和人文景观要素，并进行长白山区公路建设生态影响和恢复区划分类。
通过对长白山区植物物种的系统调查，并结合植物的抗逆性试验分析，筛选出一批适合该区公路生态景观恢复的乔灌草植物品种。
依托284.7公里的重点工程“吉延高速公路”建设，开展沿线生态景观恢复与再造规划设计，点、线、面相结合，全面恢复和再造不同段落类型的长白山区景观特色。
针对寒冷山区公路建设生态恢复存在的技术难点，研发恶劣条件下公路挖方坡面快速生态恢复新技术和生态型排水边沟新产品，提出了长白山区生态恢复工程验收评定标准。
基于以上研究工作，总结长白山区公路建设景观设计的理念和设计方法，并提出分区域、分路段类型、分部位公路建设生态景观恢复模式，为今后该区域公路生态景观恢复工作打下基础。
研究的技术路线可用如下框图说明。
四、项目的关键技术
本项目的关键技术如下：
1、长白山区公路建设生态和景观恢复设计理念和方法；
2、提出适合长白山区耐寒、耐旱、耐贫瘠、多年生及适合粗放养护管理的乡土植物；
3、研究解决适合寒冷山区岩质边坡植被生态快速恢复施工技术；
4、长白山区公路建设景观协调技术。
五、项目的依托工程
根据吉林省公路建设的工期安排，结合课题研究的进展情况，我们选择了“吉延高速公路”作为课题研究的依托工程，本段公路为深入长白山腹地的纵深路线，是兼具生态旅游的交通干线，建设目标定位：
“安全路”、“生态路”、“景观路”、“旅游路”，具备本项目试验研究的各项条件。
该段公路全长284.7km，全线设计采用全封闭、全立交高速公路线形标准。
其中“江密峰至黄松甸段”（101.4km）、“敦化至延吉段（122.7km）”和“黄松甸至敦化段”（60.6km）分别于2003年、2006年开工建设，至2008年建成通车。
通过对“吉延高速公路”沿线生态恢复立地条件和自然景观特色的调查分析、理解，根据开挖后形成的坡面特点，本研究提出“吉延高速公路”生态景观恢复和再造的整体设计理念和指导思想——“尊重自然、融于自然”、“充分体现长白山区自然景观特色”，采用人工导入、加速自然恢复的指导思想，具体研究中针对沿线生态恢复的难点，根据不同的生态恢复立地条件，采取了不同的试验示范方案（见表）。
沿线生态景观恢复与再造试验示范工程方案汇总
分类
生态景观恢复与再造
试验方案
采用的主要技术措施
地点
位置
规模
实施
时间
线性
1
全线景观设计规划
利用GIS技术、划分为9个景观段落
全线
284.7Km
2006～2007
2
生态边沟试验应用
浅碟型植草边沟
全线挖方边沟
2007～2008
3
组合式柔性边沟
开发研制
采用PE塑料预制定型产品
江黄段K77（新站）
100m
2005
4
生态型截水沟
三维网植草
截水沟
安图
连接线
100m
2004
坡面
1
全风化砂质边坡生态恢复试验示范
景天类地被植物景观护坡
新站互通A匝道、
15000m2
2005、2007
2
普通砂土、风化岩质坡面生态景观恢复试验示范、推广
普通喷播、厚层客土喷播
全线、隧道口岩质坡面
150000
+50000m2
2006～2008
3
强风化岩质坡面生态景观恢复试验示范
离子型双层喷附+保育块技术
5标K116
阴、阳坡
1000m2
2006
4
坡面山野花景观再造试验示范
表土种子库、人工播种
全线砂土边坡
>10000m2
2006～2008
重点部位
1
互通立交区生态景观恢复与再造试验示范、推广
近自然恢复+人文景观结合
黄泥河、天岗、新站、蛟河
4处>60000m2
2006～2008
2
服务区生态景观恢复与再造试验示范、推广
近自然恢复+人文景观结合
江密峰、蛟河、延吉服务区
3处>25000m2
2006～2009
3
圬工结构物表面柔化景观再造示范、推广
景天类地被、爬藤类植物+乔灌木+花草美化
全线石砌挡墙、隧道口前绿地
>10000m2
2006～2008
4
取、弃土场生态景观恢复试验示范、推广
乔灌木遮挡+坡面绿化防冲刷
全线分布
>25000m2
2006～2008
六、项目的主要成果
项目组通过近3年的精心研究工作，在充分了解和掌握长白山区自然地理、生态环境条件的基础之上，从宏观到微观，从全局到个体，针对长白山区公路建设存在的主要生态问题，以实体工程试验、示范、观测分析为技术依托，针对整个长白山区公路建设的生态、景观恢复和再造技术措施进行了系统的分析研究，取得了一系列的研究成果，完成了项目合同所规定的研究内容，达到了预期目标。
取得的主要成果如下：
1、长白山区公路建设生态恢复基础条件分析研究
①全面梳理总结了长白山区生态环境、自然和人文景观等基本特征
分析了吉林省长白山区特有的自然景观和人文景观资源，指出长白山区保存完好的温带森林景观和生物多样性在世界上都是决无仅有的特色；该区拥有三张旅游王牌：
即长白山天池、吉林雾凇、高句丽遗址，以及四个特色旅游区：
即吉林雾凇和“三湖”生态旅游区、通化高句丽和龙湾生态旅游区、延边民族和边境生态旅游区、白山红色生态旅游区。
这些自然景观和人文景观都是该区公路生态、景观设计中应重点考虑的景观元素。
长白山区植物种类丰富、地理成份复杂，但优势科属现象明显，具有海拔垂直分带性，由于历史原因，受人类活动干扰较少，体现出植物区系的古老性特点，区内经济动、植物资源十分丰富，具有重大的潜在开发利用价值。
图6-1长白山区地形地貌特征
图6-2吉林省不同地区公路网密度对比图
②全面分析了长白山区公路建设的生态影响和遇到的生态问题
该区公路建设的生态影响和将要遇到的主要生态问题有：
进一步加剧了水土流失，尤其施工期间对水土流失产生的严重污染；对长白山特有的温带自然景观和生物连续性的影响；对当地珍稀动、植物生活习性和栖息地的影响；对关系当地生态系统的范围广大的自然保护区（包括林间湿地）的影响；对东北地区主要生态屏障和水源地的影响。
③提出了长白山区公路建设生态影响和植被恢复区划的整套技术
根据制定的公路建设生态影响和植被恢复区划目标、原则、等级系统和划分指标，在公路环境地理
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